Zaginanie przestrzeni i jazda na zmarszczce

Czy statek może zajechać bardzo daleko, ani razu nie pędząc?

Najbliższa gwiazda po naszym Słońcu jest oddalona o ponad cztery lata świetlne. To znaczy, że samo światło potrzebuje na tę drogę ponad czterech lat. A nic nie może poruszać się szybciej od światła. Brzmi to jak zamknięte drzwi.

Przyjrzyj się jednak tej zasadzie dokładniej. Mówi ona, że nic nie może szybko poruszać się przez przestrzeń. Nie mówi natomiast zupełnie nic o tym, że przestrzeń musi stać w miejscu.

Co wiemy na pewno

Przestrzeń nie ma nadrukowanych na sobie odległości. Naukowcy używają zbioru zasad, który nazywa się metryka. Mówi ci on, jaka jest prawdziwa odległość i prawdziwy czas między dwoma miejscami.

To nie jest zgadywanie. Twój telefon na tym polega. Zegary na satelitach tykają w troszkę innym tempie niż zegary tutaj na dole. Gdyby inżynierowie to zignorowali, mapy zaczęłyby się mylić w ciągu kilku minut.

W 1994 roku meksykański fizyk Miguel Alcubierre przeliczył to wszystko. Ściśnij przestrzeń przed statkiem. Rozciągnij ją za nim. Statek stoi zupełnie nieruchomo w spokojnej bańce, a przestrzeń go niesie. Jako matematyka to naprawdę działa. Uczą tego na uniwersyteckich zajęciach z teorii względności.

Co naukowcy sprawdzają właśnie teraz

Równania podają swoją cenę, a jest ona dziwna. Żeby utrzymać bańkę otwartą, potrzebujesz energii ujemnej. To znaczy kawałka przestrzeni, który waży mniej niż nic.

Malutkie jej ilości są prawdziwe i zmierzone. Szczelina między dwiema płytkami Casimira to jeden z takich przypadków. Nikt nie wie, jak zrobić tę ogromną i stałą ilość, której potrzebowałaby bańka warp.

Dlatego praca przeniosła się na sprytniejsze projekty. W 2021 roku Alexey Bobrick i Gianni Martire pokazali coś zachęcającego. Powłoka warp wolniejsza od światła być może nie potrzebuje żadnej dziwnej materii. W tym samym roku Erik Lentz zaproponował wersję ruchomą, opartą na zwyczajnej energii. Trzech innych fizyków odpowiedziało dowodem. Pokazali, że każdy ruchomy projekt musi mimo wszystko złamać jedną zasadę.

Ten spór trwa właśnie teraz, całkiem jawnie, na łamach prawdziwych czasopism. Dokładnie tak brzmi dobra nauka.

Na stole laboratoryjnym Chance Glenn mierzy wiązki laserowe tuż obok ogromnej iskry elektrycznej. Szuka najmniejszej możliwej zmiany odległości. Naukowcy sprawdzają te pomysły dzisiaj.

Dlaczego to ważne

Jeśli cokolwiek z tego zadziała, inne gwiazdy przestaną być obrazkami. Staną się miejscami, z czasem podróży, który dałoby się wpisać do kalendarza.

Nawet mały sukces miałby znaczenie. Nauczenie się, jak poruszyć metrykę choćby o włos, zmieniłoby wszystko, co ludzie mogą osiągnąć.

Twoja kolej

Jeśli statek stoi nieruchomo w swojej bańce, to czy ludzie na pokładzie cokolwiek by poczuli? I jak kamera mogłaby odróżnić prawdziwe pole warp od sztuczki ze światłem?

Nikt jeszcze nie wie, czy da się to zbudować. Może to właśnie ty się przekonasz.